鋼筋混凝土因強度高、施工方便、節能經(jīng)濟等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應用于建筑工程中，但是由于各種環(huán)境因素會(huì )導致其過(guò)早失效，采取一些鋼筋保護措施就顯得尤為重要了。

目前常用的手段有：采用特種鋼筋、涂層防護、陰極保護、鋼筋阻銹劑等。在鋼筋混凝土結構中應用鋼筋阻銹劑目前得到了普遍認可和廣泛的認同，該方法應用簡(jiǎn)單且被工程實(shí)踐證明經(jīng)濟有效。

阻銹劑的阻銹機理

鋼筋銹蝕主要是由于氯鹽的侵蝕發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應，阻銹劑可通過(guò)提高腐蝕電位降低鐵基體陰陽(yáng)極得失電子能力或增大電子轉移通道歐姆電阻減小腐蝕電流密度達到抑制或減緩電化學(xué)腐蝕的效果。

提高腐蝕電位可增強鋼筋的耐腐蝕能力使鋼筋不易被腐蝕，增大歐姆電阻可減小腐蝕電流密度降低腐蝕速率。通過(guò)摻入或遷移作用，阻銹劑在混凝土內鋼筋界面發(fā)生反應形成吸附膜或鈍化膜從而有效抑制電化學(xué)腐蝕反應過(guò)程。

因此，鋼筋阻銹劑定義為：在混凝土加入少量的能有效抑制或延緩腐蝕發(fā)生并降低鋼筋的腐蝕速率的化學(xué)物質(zhì)。

阻銹劑的種類(lèi)多樣，其分類(lèi)方法也很多，按形態(tài)可分為水劑型和粉劑型阻銹劑；按主要化學(xué)成分可分為有機型、無(wú)機型和混合型阻銹劑；按添加方式不同可分為遷移型和摻入型阻銹劑；按作用機理可分為陰極型、陽(yáng)極型和復合型阻銹劑。下面主要介紹這三類(lèi)阻銹劑的作用機理和相關(guān)應用。

陽(yáng)極型阻銹劑

1、陽(yáng)極型阻銹劑通過(guò)阻止或減緩電化學(xué)陽(yáng)極失電子過(guò)程抑制鋼筋腐蝕，主要是無(wú)機鹽類(lèi)有鉻酸鹽、鉬酸鹽和亞硝酸鹽等。這類(lèi)物質(zhì)通常具有氧化性，可在金屬表面反應生成致密的鈍化膜增加膜電阻作用減緩陽(yáng)極的得失電子速率，進(jìn)而抑制電化學(xué)腐蝕總反應過(guò)程。

如亞硝酸鈣阻銹劑，失去電子的亞鐵離子在堿性環(huán)境下和亞硝酸根離子發(fā)生化學(xué)反應，產(chǎn)生沉淀并在鋼筋表面形成鈍化膜Fe2O3或γ-FeOOH，其抑制陽(yáng)極過(guò)程發(fā)生反應如下：

2Fe2++2OH-+2NO2-→2NO↑+Fe2O3+H2O

Fe2++OH-+NNO2-→ON↑+γ-FeOOH

上述反應只有在堿性環(huán)境下進(jìn)行，隨著(zhù)氯離子侵蝕以及反應的消耗OH-減少pH值降低，此類(lèi)阻銹劑失去阻銹作用，研究表明在pH值大于6.0時(shí)的堿性環(huán)境下亞硝酸鹽才表現出很好的阻銹效果。氯離子的侵蝕可導致pH值降低并影響到亞硝酸鹽的阻銹效果，因此[Cl-]/[NO2-]的比值與阻銹效果密切相關(guān)。

在海洋環(huán)境下或氯鹽較高的條件下，這類(lèi)阻銹劑應保證足夠的用量，否則可能引起加速腐蝕現象。因此，此類(lèi)阻銹劑又被稱(chēng)為“危險性”阻銹劑，而且亞硝酸鹽是致癌物質(zhì)其使用受到一定的限制，在德國、瑞士已禁止使用亞硝酸鹽阻銹劑。

陰極型阻銹劑

2、陰極型阻銹劑通過(guò)阻止或減緩電化學(xué)陰極得電子能力抑制鋼筋腐蝕，主要是表面活性劑有磷酸鹽、鋅酸鹽和高級脂肪酸銨鹽等。

這類(lèi)阻銹劑主要通過(guò)與混凝土液相中某些離子發(fā)生反應生成不溶性鹽在陰極區表面成膜或吸附有效隔離水、氣和有害離子的侵入保護鋼筋。如單氟磷酸鈉，Na2PO3F與Ca(OH)2反應生成不溶性磷灰石Ca5(PO4)F覆蓋在陰極表面減緩氧的溶解，抑制腐蝕的陰極反應。其抑制陰極過(guò)程發(fā)生反應如下：

5Ca(OH)2+3Na2PO3F+3H2O→Ca5(PO4)3F+2NaF+4NaOH+6H2O     

陰極型阻銹劑無(wú)毒無(wú)危害，但如果要達到明顯的阻銹效果就必須有足夠的不溶性鹽成膜或吸附在陰極區表面，阻銹劑的用量比較大且價(jià)格比較昂貴。陰極型阻銹劑單獨使用時(shí)阻銹效果不佳，不利于的市場(chǎng)應用和推廣。

復合型阻銹劑

3、復合型阻銹劑主要是通過(guò)阻止或減緩電化學(xué)陰、陽(yáng)極得失電子能力抑制鋼筋腐蝕，主要由幾種氧化型、可生成難溶鹽型、抑制電子轉移型等物質(zhì)經(jīng)過(guò)合理搭配復合而成。

復合型阻銹劑的阻銹效果與各組分的構成相關(guān)，其有效成分可牢固的吸附在金屬表面形成一層致密的分子層保護膜，不僅抑制陽(yáng)極的溶解，還為陰極提供保護屏障，可有效阻止鋼筋的腐蝕。

如遷移型阻銹劑(MCI)，其有效成分通過(guò)擴散遷移至鋼筋表面，其含N的親水基團與Fe離子形成螯合物分子層保護膜吸附在鋼筋表面，非極性基團形成疏水屏障，將有害離子、水、氧與基體隔離。

復合型阻銹劑兼有單一組分的優(yōu)點(diǎn)，但克服了單一型阻銹劑的不足，其阻銹效果較單一型阻銹劑效果更加優(yōu)異，并在工程實(shí)踐中得到推廣和應用。特別是MCI型阻銹劑，因簡(jiǎn)單經(jīng)濟有效等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應用于修復工程。但是復合型阻銹劑的作用機理比較復雜，分子組分設計基礎研究相對較少，研究開(kāi)發(fā)環(huán)保、高效復合型阻銹劑仍是今后研究發(fā)展的主要方向。